Bandbreite ist nicht Geschwindigkeit

Bandbreite ist die Leitung. Latenz, Jitter und Paketverlust entscheiden, wie sich eine Anwendung anfühlt. Messen Sie die Größe, die zur Aufgabe passt.

basics · 4 Min. Lesezeit · Lektion 9 / 10

Bandbreite ist die Kapazität einer Verbindung; Latenz ist die Zeit, die ein Paket benötigt; Jitter ist die Schwankung dieser Verzögerung; Paketverlust ist der Anteil der Pakete, die nie ankommen. Eine Verbindung kann breit sein und sich trotzdem langsam anfühlen, wenn Umlaufzeit, Schwankung oder Verlust schlecht sind. Wählen Sie die Messgröße, die zur Anwendung passt.

Eckdaten

  • Bandbreite ist Kapazität; Latenz, Jitter und Paketverlust entscheiden, wie sich eine interaktive Anwendung anfühlt.
  • Jitter ist die Schwankung der Verzögerung; ein stabiler Pfad kann sich besser anfühlen als einer, dessen Verzögerung stark schwankt.
  • Verlorene Pakete werden bei Daten erneut übertragen, was Verzögerung hinzufügt, und bei Echtzeitmedien verdeckt, was sich als Störung bemerkbar macht.
  • Der Durchsatz eines einzelnen Datenstroms wird durch das TCP-Fenster und die Umlaufzeit begrenzt, nicht nur durch die Leitungsrate.
  • ITU-T G.114 setzt 150 ms in einer Richtung an die Obergrenze des Bereichs, der für die meisten Sprachnutzer geeignet ist.

Nach diesem Modul können Sie

  • Unterscheiden Sie Bandbreite von Latenz, Jitter und Paketverlust.
  • Wählen Sie die Messgröße, die zur Empfindlichkeit einer Anwendung passt.
  • Legen Sie ein Messfenster fest und dokumentieren Sie einen Routentest so, dass er vergleichbar ist.

Bandbreite ist die Leitung

Bandbreite ist die Breite der Leitung: wie viele Bits unter den Bedingungen der Verbindung pro Sekunde hindurchpassen. Latenz ist der Weg: wie lange ein Paket braucht, um das andere Ende zu erreichen und, bei einem Hin- und Rückweg, zurückzukommen. Es sind verschiedene Messungen, und die eine lässt keinen Schluss auf die andere zu.

Eine Verbindung mit 100 Mbps kann sich bei einem Videoanruf langsam anfühlen, weil der Anruf keine 100 Mbps braucht. Er braucht eine Umlaufzeit, die kurz genug für ein Gespräch ist, einen Jitter, der niedrig genug für den Audiopuffer ist, und einen Verlust, der niedrig genug ist, dass der Codec keine Lücke verdecken muss. Die beworbene Rate beschreibt nichts davon.

Bandbreite zählt bei Massenübertragungen, Backups, Video-Uploads und vielen Geräten gleichzeitig. Sie zählt auch bei der Überlastung, die Latenz und Verlust verursacht. Wenn aber jemand sagt, die Verbindung fühle sich langsam an, fragen Sie, um welche Anwendung es geht und von welcher der vier Messgrößen diese Anwendung abhängt.

Die Umlaufzeit auf einer logarithmischen Skala

40 ms

Die Umlaufzeit auf einer logarithmischen Skala
Wert Bedeutung
5 ms Gleiche Metropolregion
40 ms Regionaler Pfad
130 ms Interkontinentaler Pfad
400 ms Warteschlangen oder langer Pfad
Die Marken bei 5, 40, 130 und 400 ms sind Orientierungsbereiche, kein Zielwert für eine Route. Die Marke bei 130 ms ist die Glasfaser-Untergrenze auf dem Großkreis für das Städtepaar Mexiko-Stadt–Shanghai bei einem Pfadfaktor von 1,0; das Tool wendet den Faktor 1,5 des Szenarios an. Quelle: Rechner für Glasfaser-Latenzuntergrenze und TCP-Durchsatz: Hinweis zur Physik
Textbeschreibung

Die Skala reicht von 1 ms bis 1000 ms. Ein Pfad innerhalb derselben Metropolregion liegt nahe am linken Rand, ein regionaler Pfad im Bereich von einigen zehn Millisekunden und ein interkontinentaler Pfad im niedrigen dreistelligen Millisekundenbereich. Die Marken beschreiben Entfernung und Warteschlangen, kein Serviceziel. Eine gemessene Umlaufzeit enthält auch die Geräte und die Route und liegt deshalb über der Glasfaser-Untergrenze.

Jitter und Verlust bestimmen das Erlebnis

Jitter ist die Schwankung der Verzögerung von Paket zu Paket. Ein Datenstrom kann einen guten Durchschnitt haben und trotzdem ungleichmäßig ankommen. Echtzeitmedien nutzen einen Puffer, um die Schwankung aufzufangen; wenn die Streuung den Puffer übersteigt, bricht der Ton ab oder das Video friert ein.

Ein stabiler Pfad ist leichter zu nutzen als einer, dessen Verzögerung stark schwankt. Der Durchschnitt kann ähnlich aussehen. Der stabile Pfad erlaubt der Anwendung zu planen; der schwankende Pfad zwingt sie, auf die langsamen Ausreißer zu warten oder Pakete zu verwerfen, die sie nicht verwenden kann.

Verlust ist das dritte Signal. Datenanwendungen übertragen erneut, was eine zusätzliche Umlaufzeit kostet und den Durchsatz senkt. Echtzeitmedien verdecken das fehlende Paket, was sich als Störung bemerkbar macht. Eine Verlustrate, die im Durchschnitt klein aussieht, kann gehäuft in Bursts auftreten und mehr schaden, als der Durchschnitt vermuten lässt.

Eine beispielhafte Verteilung der Verzögerung

Eine beispielhafte Verteilung der Verzögerung
Wert Zone Bedeutung
p50 40 ms Typisches Paket
p95 180 ms Langsames Ende
p95 − p50 140 ms Schwankung

Veranschaulichendes Beispiel; keine Messung unseres Netzes.

Eine beispielhafte Verteilung: p50 bei 40 ms und p95 bei 180 ms. Der Abstand zwischen beiden ist die Schwankung, die die Anwendung auffangen muss. Die Zahlen dienen der Veranschaulichung und sind keine Messung eines Netzes. Quelle: Beispielmodell; ITU-T Y.1540 und Y.1541 definieren die Verzögerungsschwankung
Textbeschreibung

Die Hälfte der Pakete kommt nach höchstens 40 ms an, 95 Prozent nach höchstens 180 ms. Der Abstand von 140 ms ist die Streuung, die die Anwendung puffern oder verwerfen muss. Ein anderes Netz oder eine andere Tageszeit würde eine andere Verteilung ergeben; die Lehre liegt in der Form, nicht in der genauen Zahl.

Typische Schwellenwerte nach Anwendung

Orientierung nach ITU-T G.114 und Y.1541, kein Zielwert für Ihre Route. Die Anwendung und ihr Codec entscheiden, was nutzbar ist.
AnwendungWas gemessen wirdTypische Orientierung
Interaktive Sprache und VideoEinwegverzögerung, RTT, Jitter, VerlustG.114 stuft 0–150 ms in einer Richtung für die meisten Sprachnutzer als akzeptabel ein, 150–400 ms als Übergangsbereich und über 400 ms als im Allgemeinen inakzeptabel.
Fernsteuerung und GamingRTT und VerlustDie Reaktionsfähigkeit sinkt mit steigender RTT. Messen Sie die Umläufe der Anwendung selbst statt eines einzelnen Pings.
Web- und API-TransaktionenRTT, TTFB, VerlustTrennen Sie Namensauflösung, Verbindungsaufbau, Serverzeit und erstes Byte. Auch eine schnelle Verbindung kann auf den Server warten.
Massenübertragung und BackupDurchsatz, Verlust, RTTEin einzelner Datenstrom ist durch das Fenster und die RTT begrenzt. Mehr Datenströme oder ein größeres Fenster können den Durchsatz erhöhen.

Die Tabelle ist eine Orientierungshilfe zu Lernzwecken, kein Serviceziel. Halten Sie zu jeder Zahl das Messfenster und die Route fest.

ITU-T G.114 und Y.1541: Orientierung zur Netzleistung

Über ein Zeitfenster und von beiden Enden messen

Messen Sie von beiden Enden und über ein Zeitfenster. Ein einzelner Ping erfasst ein Paket zu einem Zeitpunkt; ein Anruf, eine Zahlung oder ein Videostream nutzt viele Pakete über Minuten. Erfassen Sie Minimum, Median, p95 und Verlust während der Hauptverkehrszeit, und halten Sie Route und Ziel zusammen mit den Zahlen fest.

Messen Sie den Pfad, den die Anwendung nutzt. Ein öffentlicher Geschwindigkeitstest misst ein anderes Ziel und oft eine andere Route. Ein Routentest, der nur den Durchsatz berichtet, kann einen stockenden Anruf nicht erklären. Stellen Sie dem Durchsatz RTT, Jitter und Verlust zur Seite, und trennen Sie den lokalen Abschnitt vom internationalen Abschnitt.

Berichten Sie Messfenster, Quelle, Ziel und Tageszeit. Eine Zahl ohne diese vier Angaben lässt sich mit keiner anderen Zahl vergleichen. Die Erläuterung zur China-Konnektivität zeigt, wie der Pfad aufgebaut ist; die Erläuterung zum Roaming zeigt, warum der Ankerpunkt die Entfernung verändert.

Was ein brauchbarer Routenbericht enthält

Ein Routenbericht sollte es einem Leser ermöglichen, den Test zu wiederholen. Halten Sie Quelladresse, Zieladresse, Zeitfenster, Anzahl der Stichproben und Tool oder Methode fest. Ein Bericht, der nur die durchschnittliche RTT nennt, lässt sich weder prüfen noch vergleichen.

Berichten Sie die Verteilung, nicht nur den Durchschnitt. Der Median beschreibt das typische Paket, p95 beschreibt die langsamen Ausreißer und das Maximum zeigt den ungünstigsten Fall. Für eine Echtzeitanwendung zählen p95 und Verlust mehr als der Mittelwert.

Trennen Sie die Abschnitte. Ein lokaler Zugangsabschnitt, ein internationaler Transitabschnitt und ein Zielabschnitt fallen aus unterschiedlichen Gründen aus und haben unterschiedliche Verantwortliche. Eine einzige Ende-zu-Ende-Zahl verbirgt, welcher Abschnitt behoben werden muss.

Bewahren Sie die Rohdaten zusammen mit der Zusammenfassung auf, und nennen Sie das Datum. Eine Route ändert sich; ein Bericht ohne Datum wird zu einer Aussage über ein Netz, das es nicht mehr gibt.

Die physikalische Untergrenze berechnen

Das Tool berechnet eine physikalische Untergrenze für das Städtepaar und den Pfadfaktor des Szenarios, keine Messung eines Netzes.

Die physikalisch minimale Round-Trip-Zeit zwischen zwei Städten über Glasfaser. Reine Physik, nicht unser Netz.

pathFactor
1.5
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Prüfen Sie Ihr Verständnis

  1. Eine Verbindung mit 100 Mbps fühlt sich bei einem Videoanruf langsam an: Was messen Sie, und über welches Zeitfenster?

    Messen Sie RTT, Jitter und Verlust vom Gerät zum Ziel des Anrufs über mehrere Minuten, einschließlich der Hauptverkehrszeit. Der Durchsatz allein erklärt den Anruf nicht.

  2. Warum kann Jitter schlechter sein als eine stabile, höhere Latenz?

    Eine stabile Verzögerung erlaubt der Anwendung, einmal zu puffern. Eine breite Streuung zwingt sie, auf die langsamen Ausreißer zu warten, und Pakete, die außerhalb des Puffers ankommen, werden verworfen oder verdeckt.

  3. Welche Messgröße würden Sie in einen Routentestbericht aufnehmen?

    Alle vier, mit Messfenster, Quelle und Ziel. Wenn der Bericht eine Kennzahl hervorheben muss, kombinieren Sie die RTT mit p95-Jitter und Verlust, und behalten Sie den Durchsatz als Kontext.

Antworten werden auf Wunsch angezeigt. Nichts wird bewertet, gespeichert oder gesendet.

FAQ

Ist Bandbreite dasselbe wie Geschwindigkeit?

Nein. Bandbreite ist Kapazität; Geschwindigkeit ist, wie sich die Anwendung anfühlt, und das hängt auch von RTT, Jitter und Verlust ab.

Was ist eine gute Latenz?

Das hängt von der Anwendung ab. ITU-T G.114 setzt 150 ms in einer Richtung an die Obergrenze des Bereichs, der für die meisten Sprachnutzer geeignet ist; interaktive Steuerung und Gaming brauchen meist weniger.

Senkt mehr Bandbreite die Latenz?

Nicht direkt. Mehr Kapazität kann Warteschlangen verkürzen, wenn die Verbindung überlastet ist, aber Entfernung und Route bestimmen die Untergrenze.
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